PENENTUAN JANTINA: JENIS SISTEM DAN CIRI - BIOLOGI - 2026

The penentuan jantina dikawal oleh beberapa mekanisme berbeza di antara taxa yang mewujudkan ciri-ciri seksual individu. Sistem ini dapat bersifat intrinsik bagi individu - iaitu genetik - atau dikendalikan oleh faktor persekitaran yang mengelilingi individu semasa peringkat awal kehidupan.

Dalam penentuan intrinsik, ahli biologi telah mengklasifikasikan sistem ini kepada tiga kategori utama: gen individu, sistem haplodiploid, atau kromosom khas atau seks. Kes terakhir ini adalah kita, mamalia, burung dan sebilangan serangga.

Sumber: pixabay.com

Dengan cara yang sama, keadaan persekitaran juga mempengaruhi penentuan seks. Fenomena ini telah dikaji di beberapa reptilia dan amfibi, yang sangat dipengaruhi oleh suhu. Sistem penentuan ini dikenali sebagai samar.

Jenis sistem penentuan seks

Seks, yang difahami sebagai percampuran genom melalui meiosis dan peleburan gamet, adalah peristiwa yang hampir universal dalam kehidupan eukariota.

Salah satu akibat yang paling penting dari pembiakan seksual adalah penggabungan alel yang berbeza, yang dilakukan oleh individu yang berbeza, dalam variasi genetik yang bermanfaat.

Dalam kebanyakan organisma eukariotik, penentuan seks adalah kejadian yang berlaku pada masa persenyawaan. Fenomena ini boleh berlaku oleh tiga sistem yang berbeza: gen individu, sistem haplodiploid, atau kromosom khas.

Begitu juga, kita mempunyai penentuan ciri-ciri seksual yang dimediasi oleh faktor persekitaran, seperti suhu. Ini berlaku pada katak, kura-kura, dan buaya, di mana suhu inkubasi nampaknya menentukan seks.

Kami akan menerangkan setiap sistem di bawah, menggunakan contoh yang diambil dari kerajaan haiwan dan tumbuhan:

Gen individu

Dalam organisma di mana seks ditentukan oleh gen individu, tidak ada kromosom seks. Dalam kes ini, hubungan seks bergantung pada rangkaian alel yang terletak pada kromosom tertentu.

Dengan kata lain, seks ditentukan oleh gen (atau oleh beberapa gen ini) dan bukan dengan adanya kromosom yang lengkap.

Tulang belakang yang berbeza, seperti ikan, amfibi dan beberapa reptilia mempunyai sistem ini. Ia juga telah dilaporkan pada tanaman.

Alel yang mengambil bahagian dalam fenomena ini mempunyai sistem dominasi yang terkenal yang wujud untuk watak autosomal. Pada tumbuhan, alel yang menentukan maskulinitas, hermaphroditism dan watak feminin individu telah ditentukan.

Sistem Haplodiploid

Sistem haplodiploid adalah biasa pada lebah

Sistem haplodiploid menentukan jantina bergantung kepada keadaan haploid atau diploid individu. Kita manusia adalah diploid - lelaki dan wanita. Walau bagaimanapun, keadaan ini tidak dapat diekstrapolasi kepada semua kumpulan haiwan.

Sistem haplodiploid cukup umum di Hymenopterans (lebah, semut, dan sejenisnya), Homoptera (mealybugs and chicks) dan Coleoptera (kumbang).

Contoh klasik ialah lebah dan penentuan jantina di jajahan. Struktur sosial lebah sangat kompleks, begitu juga tingkah laku eusosial mereka, yang mempunyai asas dalam sistem genetik yang menentukan jenis kelamin mereka.

Lebah kekurangan kromosom seks. Wanita adalah diploid (2n) dan lelaki adalah haploid (n), yang disebut drone. Atas sebab ini, perkembangan betina berasal dari persenyawaan telur, sementara ovula yang tidak dibaja berkembang menjadi jantan. Maksudnya, yang terakhir tidak mempunyai ayah.

Pada wanita, pembahagian antara pekerja dan ratu tidak ditentukan secara genetik. Hierarki ini ditentukan oleh diet individu pada peringkat awal hidupnya.

Kromosom khas

Kes kromosom khas atau kromosom seks adalah yang paling berkaitan dengan kita. Ia terdapat pada semua mamalia, semua burung dan banyak serangga, menjadi bentuk yang umum dalam organisma dengan fenotip seksual yang berbeza.

Pada tanaman, walaupun sangat jarang, telah mungkin untuk menentukan beberapa spesies keuskupan yang mempunyai kromosom seks.

Sistem ini mempunyai varian yang berbeza. Di antara yang paling biasa dan mudah kita dapati sistemnya: XX-X0 dan XX-XY, di mana seks heterogametik adalah lelaki, dan ZZ-ZW, di mana seks heterogametik adalah wanita.

Sistem pertama, XX dan X0, biasa terjadi pada serangga Orthoptera dan Hemiptera. Dalam kes ini, lelaki hanya mempunyai satu kromosom seks.

Sistem XX dan XY terdapat pada mamalia, di banyak serangga yang diptera di Diptera dan dalam jumlah tanaman yang sangat terhad, seperti Cannabis sativa. Dalam sistem ini, seks ditentukan oleh gamet lelaki. Sekiranya yang terakhir mempunyai kromosom X, keturunannya sesuai dengan betina, sementara gamet Y akan melahirkan jantan.

Sistem terakhir, ZZ dan ZW, terdapat di semua burung dan di beberapa serangga Lepidoptera

Penentuan kripto

Pada taksa tertentu, rangsangan persekitaran yang berbeza, pada peringkat awal kehidupan individu, mempunyai peranan penting dalam menentukan jantina. Dalam kes-kes ini, penentuan dari sudut genetik belum dapat dijelaskan sepenuhnya, dan jantina nampaknya bergantung sepenuhnya pada persekitaran.

Dalam penyu laut, misalnya, variasi 1 ° C tambahan menjadikan seluruh populasi lelaki menjadi populasi yang terdiri daripada wanita.

Dalam buaya, didapati bahawa inkubasi di bawah 32 ° C menghasilkan populasi wanita dan suhu di atas 34 ° C diterjemahkan menjadi populasi lelaki. Dalam julat 32 hingga 34, bahagian antara jantina adalah berubah-ubah.

Sebagai tambahan kepada suhu, pengaruh pemboleh ubah persekitaran lain telah ditunjukkan. Dalam satu spesies annelid, Bonellia viridis, seks ditentukan pada tahap larva. Larva yang berenang bebas di dalam air, berkembang seperti jantan.

Sebaliknya, larva yang tumbuh dekat dengan wanita dewasa diubah menjadi lelaki oleh hormon tertentu yang mereka rembeskan.

Jangkitan oleh mikroorganisma

Akhirnya, kita akan membincangkan kes khas bagaimana kehadiran bakteria dapat menentukan jantina populasi. Ini adalah kes bakteria terkenal yang tergolong dalam genus Wolbachia.

Wolbachia adalah symbiont intraselular, yang mampu menjangkiti pelbagai spesies arthropod dan juga beberapa nematoda. Bakteria ini disebarkan secara menegak, dari betina ke keturunan masa depan mereka, oleh telur - walaupun pemindahan mendatar juga telah didokumentasikan.

Mengenai penentuan seks dalam organisma yang didiami, Wolbachia mempunyai kesan yang sangat relevan.

Ia mampu membunuh lelaki di populasi, di mana lelaki yang dijangkiti mati semasa peringkat awal kehidupan mereka; feminisasi populasi, di mana lelaki yang sedang berkembang menjadi wanita; dan akhirnya, ia mampu menghasilkan populasi parthenogenetik.

Semua fenotip yang disebutkan ini, yang melibatkan distorsi nisbah jantina dengan berat sebelah yang ketara terhadap wanita, berlaku untuk menyebarkan bakteria ke generasi berikutnya.

Berkat rangkaian tuan rumahnya yang luas, Wolbachia telah memainkan peranan penting dalam evolusi sistem penentuan seks dan strategi pembiakan arthropod.

Perkadaran jantina

Bungkus serigala.

Hak asas sistem penentuan jantina sesuai dengan memahami bahagian jantina atau nisbah jantina. Beberapa teori dan hipotesis telah dikemukakan:

Hipotesis Fisher

Ronald Fisher, ahli biologi dan ahli statistik Britain yang terkenal, mengemukakan pada tahun 1930 teori untuk menjelaskan mengapa populasi mengekalkan nisbah 50:50 lelaki dan wanita. Secara munasabah, dia juga menjelaskan mengapa mekanisme yang menolak nisbah sama ini dipilih.

Secara berturut-turut, adalah mungkin untuk menunjukkan bahawa nisbah seks yang adil atau seimbang merupakan strategi yang stabil, dari sudut evolusi.

Memang benar bahawa hasil Fisher tidak berlaku dalam keadaan tertentu, tetapi hipotesisnya nampaknya cukup umum sehingga mekanisme untuk menentukan seks harus dipilih sesuai dengan prinsipnya.

Hipotesis Trivers dan Willard

Kemudian, pada tahun 1973, penulis ini menyatakan bahawa nisbah jantina bergantung pada banyak faktor lain - terutamanya keadaan fisiologi wanita - yang tidak diambil kira dalam penjelasan Fisher.

Argumen itu didasarkan pada premis berikut: ketika seorang wanita "sihat" secara fisiologis, dia harus menghasilkan lelaki, kerana anak muda ini akan memiliki peluang lebih besar untuk bertahan dan berkembang biak.

Dengan cara yang sama, ketika wanita tidak berada dalam keadaan fisiologi yang optimum, strategi terbaik adalah melahirkan wanita lain.

Secara semula jadi, wanita yang lemah sering membiak, walaupun status "rendah diri" fisiologi mereka. Berbeza dengan lelaki yang lemah, di mana kemungkinan pembiakannya sangat rendah.

Cadangan ini telah diuji dalam pelbagai sistem biologi, seperti tikus, rusa, anjing laut, dan bahkan pada populasi manusia.

Perspektif evolusi dan persoalan masa depan

Mengingat evolusi, kepelbagaian mekanisme yang menentukan seks menimbulkan persoalan tertentu, termasuk: mengapa kita melihat variasi ini? Bagaimana variasi ini timbul? Dan akhirnya, mengapa perubahan ini berlaku?

Selanjutnya, ia juga timbul dari persoalan adakah mekanisme tertentu memberi individu kelebihan tertentu daripada yang lain. Maksudnya, jika ada mekanisme tertentu yang dipilih secara selektif.

Rujukan

1. Asgharian, H., Chang, PL, Mazzoglio, PJ, & Negri, I. (2014). Wolbachia bukan hanya mengenai seks: Wolbachia yang melakukan feminisasi pada lelaki mengubah transkripome Zylinidia pullula helai daun dengan cara yang tidak bergantung pada seks. Sempadan dalam mikrobiologi, 5, 430.
2. Bachtrog, D., Mank, JE, Peichel, CL, Kirkpatrick, M., Otto, SP, Ashman, TL, Hahn, MW, Kitano, J., Mayrose, I., Ming, R., Perrin, N., Ross, L., Valenzuela, N., Vamosi, JC, Tree of Sex Consortium (2014). Penentuan jantina: mengapa begitu banyak cara untuk melakukannya ?. Biologi PLoS, 12 (7), e1001899.
3. Ferreira, V., Szpiniak, B. & Grassi, E. (2005). Manual genetik. Jilid 1. Universiti Kebangsaan Río Cuarto.
4. Leopold, B. (2018). Teori Ekologi Penduduk Hidupan Liar. Waveland press inc.
5. Pierce, BA (2009). Genetik: Pendekatan konsep. Panamerican Medical Ed.
6. Wolpert, L. (2009). Prinsip pembangunan. Panamerican Medical Ed.